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TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-08-03

納米流體驅(qū)油 納米流體是指以一定的方式和比例在基液中加入納米顆粒( 尺寸一般為1~100 nm)制備成的均勻、穩(wěn)定的流體.納米顆粒尺寸小、比表面積大,加入不同的納米顆??梢灾频貌煌{米流體,具有不同的特殊性質(zhì).利用這些特殊性質(zhì)提高采收率近些年成為研究的熱點(diǎn),其中涉及的微納米力學(xué)問(wèn)題是解釋納米流體提高采收率機(jī)理的關(guān)鍵問(wèn)題. 納米流體驅(qū)油中影響采油效率的因素有很多,如油滴的尺寸,納米顆粒的濃度、尺寸、所帶電荷、表面潤(rùn)濕性等.為研究這些因素的影響,學(xué)者們展開(kāi)了一系列的理論、實(shí)驗(yàn)、模擬工作. 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征,存在啟動(dòng)壓力梯度;滲流曲線由平緩過(guò)渡的兩段組成,較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線,滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響,滲透率越低,啟動(dòng)壓力梯度越大,非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅(qū)替力,形成有效開(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。粘土結(jié)合水、毛細(xì)管結(jié)合水和可動(dòng)水具有不同的孔隙大小和位置。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

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非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣既有明顯區(qū)別,又有密切聯(lián)系。非常規(guī)巖芯油氣與常規(guī)巖芯油氣的相同點(diǎn)是,在同一含油氣系統(tǒng)中,兩者具有相同的烴源系統(tǒng)、相同的初次運(yùn)移動(dòng)力、相似的油氣組成等。基于成因和分布上的本質(zhì)聯(lián)系,常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣表現(xiàn)為“有序聚集”,成因上關(guān)聯(lián)、空間上共生,形成一套統(tǒng)一的油氣聚集體系。遵循常規(guī)—非常規(guī)巖芯油氣“有序聚集”規(guī)律,勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)將兩類油氣資源整體考慮、協(xié)同發(fā)展。 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征,存在啟動(dòng)壓力梯度;滲流曲線由平緩過(guò)渡的兩段組成,較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線,滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響,滲透率越低,啟動(dòng)壓力梯度越大,非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅(qū)替力,形成有效開(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。氫核磁共振非常規(guī)巖芯油水氣飽和度檢測(cè)從原子的角度來(lái)看,當(dāng)一個(gè)進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時(shí),弛豫就發(fā)生了。

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非常規(guī)巖芯油氣具有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù):一是孔隙度小于 10%,二是孔喉直徑小于1μm 或空氣滲透率小于1mD;而常規(guī)巖芯油氣孔隙度范圍多處于 10%~30%,滲透率多大于 1mD。常規(guī)巖芯油氣與非常規(guī)巖芯油氣的本質(zhì)區(qū)別,具體表現(xiàn)為兩類油氣資源在地質(zhì)特征、研究方法、技術(shù)攻關(guān)、勘探方法、“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)方式與開(kāi)采模式等方面存在明顯區(qū)別。 非常規(guī)巖芯儲(chǔ)層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征,存在啟動(dòng)壓力梯度;滲流曲線由平緩過(guò)渡的兩段組成,較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線,滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響,滲透率越低,啟動(dòng)壓力梯度越大,非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅(qū)替力,形成有效開(kāi)采的流動(dòng)機(jī)制。

非常規(guī)巖芯油氣資源的儲(chǔ)集載體一般發(fā)育在水下沉積環(huán)境中,其中致密油主要分布在大型坳陷湖盆長(zhǎng)軸三角洲前緣的致密細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖和灘壩砂巖、云質(zhì) 砂巖中。灘壩和前緣席狀砂圍繞湖岸線形成連片儲(chǔ)集體,與烴源巖緊密接觸,是致密油氣富集的有利相帶。頁(yè)巖油賦存的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育在半深湖斜坡到深湖相環(huán)境。與粗粒沉積體系不同,泥頁(yè)巖沉積是物理沉積與化學(xué)沉積的結(jié)合。古氣候、湖盆生產(chǎn)力、水文環(huán)境鹽度、生物群落和有機(jī)質(zhì)保存等條件決定了頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)的豐度和類型,進(jìn)而影響非常規(guī)巖芯油氣的形成聚集。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面,如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率。

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致密油成為全球非常規(guī)巖芯石油勘探開(kāi)發(fā)的亮點(diǎn)領(lǐng)域,通過(guò)解剖國(guó)內(nèi)外致密油實(shí)例,可歸納出以下地質(zhì)特征: 發(fā)育原生致密油和次生致密油。原生致密油主要受沉積作用影響,一般沉積物粒度細(xì),泥質(zhì)含量高,分選差,以原生孔為主,大多埋深較淺,未經(jīng)歷強(qiáng)烈的成巖作用改造,巖石脆性低,裂縫不發(fā)育,孔隙度較高,而滲透率較低,多數(shù)為中高孔低滲型。次生致密油一般受多種成巖作用改造,儲(chǔ)集層原屬常規(guī)儲(chǔ)集層,但由于壓實(shí)、膠結(jié)等成巖作用,遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低了孔隙度和滲透率,原生孔隙殘留較少,形成致密儲(chǔ)集層。 單井產(chǎn)量一般較低。油層受巖性控制,水動(dòng)力聯(lián)系差,邊底水驅(qū)動(dòng)不明顯,自然能量補(bǔ)給差,產(chǎn)量遞減快、生產(chǎn)周期長(zhǎng),穩(wěn)產(chǎn)靠井間接替,多數(shù)靠彈性和溶解氣驅(qū)采油,油層產(chǎn)能遞減快,一次采收率低( 8% ~ 12% ) ,采用注水、注氣保持能量后,或重復(fù)壓裂,二次采收率可提高到 25% ~ 30% 。由于流體之間的弛豫時(shí)間NMR數(shù)據(jù)可用于區(qū)分粘土結(jié)合水、毛細(xì)結(jié)合水、可動(dòng)水、天然氣、輕質(zhì)油和粘性油。低場(chǎng)時(shí)域核磁共振非常規(guī)巖芯可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量

自由流體模型或Coates模型可應(yīng)用于含水和/或碳?xì)浠衔锏牡貙?。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

中國(guó)陸相頁(yè)巖油與粉砂質(zhì)致密油,源巖與儲(chǔ)集層均屬于細(xì)粒沉積巖。源巖以陸相半深湖-深湖相富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖以Ⅰ型和ⅡA 型干酪根為主,成熟度普遍偏低,Ro 一般為 0. 7% ~ 1. 3% ,處于生成偏輕的石油階段,頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度較高( TOC 一般在2. 0% 以上,極高可達(dá) 40% ) ,是陸相頁(yè)巖油與致密油重要的烴源巖類型。儲(chǔ)集層多形成于三角洲前緣-三角洲-深湖-半深湖等細(xì)粒沉積環(huán)境,而有別于常規(guī)巖芯油氣儲(chǔ)集層形成的沖積扇-河流-三角洲平原等粗粒級(jí)沉積環(huán)境 。因此,開(kāi)展中國(guó)陸相頁(yè)巖油與粉砂質(zhì)致密油源儲(chǔ)細(xì)粒沉積巖沉積機(jī)理與分布模式研究,創(chuàng)新和建立沉積學(xué)研究的一個(gè)新分支—細(xì)粒沉積學(xué),以頁(yè)巖、粉砂巖等不同巖性細(xì)粒沉積物的物理與化學(xué)性質(zhì)及其沉積作用、沉積過(guò)程等為研究?jī)?nèi)容,將為明確細(xì)粒致密儲(chǔ)集層、富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖分布預(yù)測(cè)、有利沉積相帶和富集區(qū)提供基礎(chǔ)依據(jù)。TD-NMR非常規(guī)巖芯弛豫分析

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